Інноваційні технології: чіп для камери робить вже стислі знімки
- Деталі
- Опубліковано: 25 вересня 2013
Турбуєтеся про те, як швидко запис відео витрачає батарею вашого смартфона? Завдяки інноваційній технології вчених з компанії Sony і Стенфордського університету, які розробили унікальний чіп візуалізації, можна буде радикально скоротити витрату заряду батареї, стискаючи кадри ще до їх оцифрування. Проблема запису відео на мобільному полягає в тому, що воно вимагає великої кількості перетворень аналогових даних у цифрові. І кожна така конвертація споживає певну кількість енергії. Одне перетворення споживає небагато, скажімо, кілька сотень мікроджоулів. Однак, якщо врахувати, що в середньому смартфоні встановлені чіпи візуалізації з роздільною здатністю 1080 на 1920 пікселів, для захоплення однієї фотографії їм необхідно здійснити близько 2,1 мільйона перетворень. Таким чином, необхідно помножити енергію кожного перетворення на 2,1 мільйон і потім помножити результат на кількість захоплених кадрів відео. Мільярд перетворень тут, мільярд перетворень там, і вже дуже скоро від заряду батареї не залишається і сліду. Однак, що відбувається далі: необроблені цифрові пікселі стискаються в більш компактний формат, можливо JPEG, якщо це знімки, або в MPEG-4, якщо це відео. Більшість зображень стискаються в 15 разів без втрати істотних деталей. Навіщо потім витрачати час і енергію, збираючи всю цю інформацію в первісному місці, якщо ви все одно викинете більше 90 % цієї інформації? До недавнього часу відповідь полягала у тому, що ми не знали як стиснути сигнал, поки його не отримали. Якщо спробувати почати його стискати дуже рано, не дочекавшись його повного прийому, то ми зіткнемося з теоремою Найквіста - Шеннона (у російськомовній літературі - теорема Котельникова), яка свідчить, що не можна захопити сигнал чітко, поки не буде прийнято як мінімум дворазове значення найвищої частоти з усього частотного спектра сигналу. Однак, як виявилося, Гаррі Найквіст ( HarryNyquist ), вперше сформулював цю ідею в контексті телеграфних передач, і пізніше піонериінформаційної теорії, дещо упустили.
Напевно найлегшим способом зрозуміти їх упущення можна згадавши стару головоломку: як можна знайти одну кульку з певної множини інших, яка має більшу (чи меншу) вагу, ніж інші, якщо при цьому кількість зважувань обмежена? Відповідь: замість того, щоб зважувати кожну кульку окремо, потрібно зважувати групи кульок, щоб зробити висновок про те, яквони відрізняються.
Більшість зображень мають не тільки один піксель, який відрізняється від інших. Однак, виявляється, що стиснення зображень є не більш складним процесом, ніж пошук такої різниці міжкульками. Потрібно просто вибрати випадкову комбінацію пікселів і підсумувати їх інтенсивності.
Автор: А. Ткачук
Джерело: http://innoros.ru/news/agency
